自定义类型：结构体，枚举，联合
一、结构体
（1）结构体的声明
结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。
struct stu//描述一个学生
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}；//分号不能丢
（2）结构体的自引用
在结构中包含一个类型为该结构本身的成员是否可以呢
//代码1
struct Node
{
int data;
struct Node next;
};
//可行否？
如果可以，那sizeof(struct Node)是多少？
正确的自引用方式：
//代码2
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};
注意：
//代码3
typedef struct
{
int data;
Node* next; }Node;
//这样写代码，可行否？
//解决方案：
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next; }Node;
（3）结构体变量的定义和初始化
struct Point
{
int x;
int y; }p1; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2
//初始化：定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = {
x, y};
struct Stu //类型声明
{
char name[15];//名字
int age; //年龄
};
struct Stu s = {
"zhangsan", 20};//初始化
struct Node
{
int data;
struct Point p;
struct Node* next;
}n1 = {
10, {
4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 = {
20, {
5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化
（4）结构体内存对齐
计算结构体的大小：
//练习1
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1)); //12字节
//练习2
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));//8字节
//练习3
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));//16字节
//练习4-结构体嵌套问题
struct S4
{
char c1;
struct S3 s3;
double d;
};
printf("%d\n",sizeof(struct S4));//32字节
如何计算？
- 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
- 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。
对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
VS中默认的值为8 - 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
- 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
为什么存在内存对齐？
1.平台原因(移植原因)： 不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
2.性能原因： 数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。 原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。
总体来说：
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，如何做到：
让占用空间小的成员尽量集中在一起。
（5）修改默认对齐数
#include <stdio.h>
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8 struct S1
{
char c1; int i; char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为8 struct S2
{
char c1; int i; char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认int main()
{
//输出的结果是什么？
printf("%d\n", sizeof(struct S1)); printf("%d\n", sizeof(struct S2)); return 0;
}
结论：
结构在对齐方式不合适的时候，我么可以自己更改默认对齐数。
（6）位段
位段的声明和结构是类似的，有两个不同：
1.位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int 。
2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。
比如：
struct A
{
int _a:2;
int _b:5;
int _c:10;
int _d:30;
};
位段的内存分配
1.位段的成员可以是 int unsigned \int signed\ int 或者是 char （属于整形家族）类型
2.位段的空间上是按照需要以4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的方式来开辟的。
3.位段涉及很多不确定因素，位段是不跨平台的，注重可移植的程序应该避免使用位段。
位段的跨平台问题
1.int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
2.位段中最大位的数目不能确定。（16位机器最大16，32位机器最大32，写成27，在16位机 器会出问题。
3.位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配标准尚未定义。
4.当一个结构包含两个位段，第二个位段成员比较大，无法容纳于第一个位段剩余的位时，是 舍弃剩余的位还是利用，这是不确定的。
位段的应用
二、枚举
（1）枚举类型的定义
enum Day//星期
{
Mon, Tues, Wed, Thur, Fri, Sat, Sun
};
enum Sex//性别
{
MALE, FEMALE, SECRET
}；
enum Color//颜色
{
RED, GREEN, BLUE
};
（2）枚举的优点
1.增加代码的可读性和可维护性
2.和#define定义的标识符比较枚举有类型检查，更加严谨。
3.防止了命名污染（封装）
4.便于调试
5.使用方便，一次可以定义多个常量
（3）枚举的使用
enum Color//颜色
{
RED=1, GREEN=2, BLUE=4
};
enum Color clr = GREEN;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值，才不会出现类型的差异。clr = 5; //ok??
三、联合（共用体）
（1）联合类型的定义
联合也是一种特殊的自定义类型 这种类型定义的变量也包含一系列的成员，特征是这些成员公用同一块空间（所以联合也叫共用体）。 比如：
//联合类型的声明union Un
{
char c; int i;
};
//联合变量的定义union Un un;
//计算连个变量的大小printf("%d\n", sizeof(un));
（2）联合的特点
联合的成员是共用同一块内存空间的，这样一个联合变量的大小，至少是最大成员的大小（因为 联合至少得有能力保存最大的那个成员）。
（3）联合大小的计算
1.联合的大小至少是最大成员的大小。
2.当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。
比如：
union Un1
{
char c[5];
int i;
};
union Un2
{
short c[7];
int i;
};
// 下 面 输 出 的 结 果 是 什 么 ？
printf("%d\n", sizeof(union Un1));//8字节
printf("%d\n", sizeof(union Un2));//16字节